一种基于横向PNP管的低失调CMOS带隙基准源

低压CMOS带隙基准电压源设计宁江华;王基石;杨发顺;丁召【摘要】基准源是模拟集成电路中的基本单元之一,它在高精度ADC,DAC,SoC等电路中起着重要作用,基准源的精度直接控制着这些电路的精度.阐述一个基于带隙基准结构的Sub-1 V、低功耗、低温度系数、高电源抑制比的CMOS基准电压源.并基于CSMC 0.5 μm Double Poly Mix Process对电路进行了仿真,得到理想的设计结果.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2010(033)007【总页数】3页(P115-117)【关键词】CMOS基准电压源;低功耗;Sub-1 V;高电源抑制比【作者】宁江华;王基石;杨发顺;丁召【作者单位】贵州大学,理学院,贵州,贵阳,550025;贵州大学,理学院,贵州,贵阳,550025;贵州大学,理学院,贵州,贵阳,550025;贵州省微纳电子与软件技术重点实验室,贵州,贵阳,550025;贵州大学,理学院,贵州,贵阳,550025;贵州省微纳电子与软件技术重点实验室,贵州,贵阳,550025【正文语种】中文【中图分类】TM130 引言基准电压源广泛应用于电源调节器、A/D和D/A转换器、数据采集系统，以及各种测量设备中。

近年来,随着微电子技术的迅速发展,低压低功耗已成为当今电路设计的重要标准之一。

比如,在一些使用电池的系统中,要求电源电压在3 V以下。

因此, 作为电源调节器、A/D和D/A转换器等电路核心功能模块之一的电压基准源,必然要求在低电源电压下工作。

在传统的带隙基准源设计中[1,2],输出电压常在1.25 V左右,这就限制了最小电源电压。

另一方面,共集电极的寄生BJT和运算放大器的共模输入电压,也限制了PTAT电流生成环路的低压设计。

近年来,一些文献力图解决这方面的问题[3-5] 。

归纳起来,前一问题可以通过合适的电阻分压来实现[6,7]；第二个问题可以通过BiCMOS 工艺来实现[8],或通过低阈值电压的MOS 器件来实现[3,9],但工艺上的难度以及设计成本将上升。

一种新型CMOS带隙基准电压源吴旭;陈迪平;黄嵩人;季惠才;王镇道【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2012(012)004【摘要】传统带隙基准源电路采用PNP型三极管来产生ΔVbe,此结构使运放输入失调电压直接影响输出电压的精度。

文章在对传统CMOS带隙电压基准源电路原理的分析基础上,提出了一种综合了一阶温度补偿和双极型带隙基准电路结构优点的高性能带隙基准电压源。

采用NPN型三极管产生ΔVbe,消除了运放失调电压影响。

该电路结构简洁,电源抑制比高。

整个电路采用SMIC 0.18μmCMOS工艺实现。

通过Cadence模拟软件进行仿真,带隙基准的输出电压为1.24V,在-40℃~120℃温度范围内其温度系数为30×10-6/℃,电源抑制比（PSRR）为-88 dB,电压拉偏特性为31.2×10-6/V。

%The normal band-gap low voltage reference circuit always adopt PNP to produce ΔVbe,however the offset voltage of the OPA directly influences the precision of the output voltage reference.The design of a 30×10-6/℃ CMOS bandgap voltage reference with low power supply voltage in temperature compensation and with the NPN to produce ΔVbe technology is described.The band-gap reference is implemen ted in SMIC 0.18μm CMOS process leading to an output voltage of about 1.24V.Simulation shows the average temperature coefficient is 30×10-6/℃ in the range from-40℃ to ＋120℃,PSRR is-88dB at 27℃ and voltage level bias characteristic is 31.2×10-6/ V.【总页数】4页(P16-19)【作者】吴旭;陈迪平;黄嵩人;季惠才;王镇道【作者单位】湖南大学物理与微电子科学学院,长沙410082;湖南大学物理与微电子科学学院,长沙410082;中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214035;中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214035;湖南大学物理与微电子科学学院,长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TN402【相关文献】1.一种低功耗CMOS带隙基准电压源设计 [J], 汤知日;周孝斌;杨若婷2.新型结构的高性能CMOS带隙基准电压源 [J], 胡洪平;冯勇建3.一种新型高精度低压CMOS带隙基准电压源 [J], 陈迪平;吴旭;黄嵩人;季惠才;王镇道4.一种低功耗亚阈值CMOS带隙基准电压源 [J], 邢小明;李建成;郑礼辉5.一种新型的BiCMOS带隙基准电压源 [J], 陈友福;李平;刘银;罗和平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种高性能的低压CMOS带隙基准电压源的设计安胜彪;侯洁;魏月婷;陈书旺;文环明【摘要】提出一种新型的芯片内基准电压源的设计方案,基准电压源是当代数模混合集成电路以及射频集成电路中极为重要的组成部分.为满足大规模低压CMOS集成电路中高精度比较器、数模转换器、高灵敏RF等电路对基准电压源的苛刻需要,芯片内部基准电压源大部分采用基准带隙电压源.研究并设计了一种低功耗、超低温度系数和较高的电源抑制比的高性能低压CMOS带隙基准电压源.其综合了一级温度补偿、电流反馈技术、偏置电路温度补偿技术、RC相位裕度补偿技术.该电路采用台积电(TSMC)0.18 μm工艺,并利用Specture进行仿真,仿真结果表明了该设计方案的合理性以及可行性,适用于在低电压下电源抑制比较高的低功耗领域应用.%This article proposed a new design of a chip benchmark power sourse, which is a very important component of mixed signal IC and RF integrated circuit. To meet the requirement of low voltage and large-scale integrated CMOS circuit of high-precision, the use of reference source is rigors forA/D and D/A converter, high sensitive RF circuits and so on. Most parts of the benchmark source employ benchmark bandgap voltage source on chip, so a low power consumption, low temperature coefficient and high performance low pressure CMOS bandgap benchmark voltage source with higher PSRR is designed. It uses one level temperature compensation, current feedback technology, offset circuit temperature compensation technology and RC phase margin compensation technology. This circuit adopts the 0. 18 urn process of TSMC, and uses the Specture to simulate. The simulation result verifies the feasibility and rationality of the design.The circuit can be uesd for low voltage and tow power consumption with higher PSRR.【期刊名称】《河北科技大学学报》【年(卷),期】2012(033)004【总页数】5页(P325-329)【关键词】带隙;基准电压源;低温度系数;高电源电压抑制比【作者】安胜彪;侯洁;魏月婷;陈书旺;文环明【作者单位】河北科技大学信息科学与工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学信息科学与工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学信息科学与工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学信息科学与工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学信息科学与工程学院,河北石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】TN45集成电路技术和半导体工艺发展至今，特别是在深亚微米和超深亚微米CMOS技术的支持下，在数据接收系统、数模转换器、电压控制器、各种芯片的驱动以及各种测量设备中的基准带隙电压源应用都非常广泛。

一种ＣＭＯＳ带隙基准电压源设计作者：王峰闫卫平来源：《现代电子技术》2008年第04期摘要：为了满足IC设计中对基准电源低功耗、低温度系数、高电源抑制比的要求，设计一种带隙基准电压源电路。

在对传统带隙基准结构分析的基础上，该电路重点改善基准源中运算放大器的性能，采用台积电0.35μm CMOS工艺库设计并绘制版图。

仿真结果表明，温度在0～100℃之间变化时，该电路输出电压的温度系数小于10 ppm／℃，并且具有低功耗、高电源抑制比的特性。

关键词：CMOS带隙基准；低温度系数；电源抑制比中图分类号：TN710文献标识码：B文章编号：1004—373X(2008)04—004—021 引言基准电压源广泛应用于电源调节器、A／D和D／A转换器、数据采集系统，以及各种测量设备，其精度和稳定性直接影响整个电路系统的精度和稳定性。

基准源有很多种，其中，带隙基准源凭借其低温度系数、高电源抑制比、低基准电压，以及长期稳定等优点，得到了广泛的应用。

近年来，模拟集成电路设计技术随着工艺技术一起得到了飞速的发展，电路系统结构进一步复杂化。

这对模拟电路基本模块的电压、功耗、精度和速度等，提出了更高的要求。

传统的带隙基准源电路结构逐渐难以适应设计需求。

本文在分析传统带隙基准原理基础上，基于传统的带隙基准结构，重点改善基准源中运算放大器的性能，并对基准绝对数值进行补偿，设计了一种低温漂、高电源抑制比的基准电压源电路。

该电路带有启动电路和电流补偿电路，采用差分放大器作为基准源的负反馈运放，放大器的偏置电流由放大器自身的输出产生，提高了电源抑制比，直接对基准输出做温度补偿和电流漂移补偿，静态电流约为10μA，温度在0～100℃之间变化时温度漂移不超过10 ppm／℃。

图2为传统带隙基准源的基本结构，这种结构对放大器精度和对称性要求较高，另外运放的失调电压会影响基准源的精度。

失调电压与温度和电源电压有关，是基准源理论值与实际值之间误差的主要来源。

作者： 梁焰 吴玉广
作者机构： 西安电子科技大学微电子所,陕西西安,710071 西安电子科技大学微电子所,陕西西安,710071
出版物刊名： 科技资讯
页码： 68-69页
主题词： 带隙参考电压源 温度补偿 电源抑制比
摘要：在A/D和D/A转换器、数据采集系统以及各种测量设备中,都需要高精度、高稳定性的基准电压源,并且基准电压源的精度和稳定性决定了整个系统的工作性能.电压基准源主要有基于正向VBE的电压基准、基于齐纳二极管反向击穿特性的电压基准、带隙电压基准等多种实现方式,其中带隙基准电压源具有低温度系数、高电源抑制比、低基准电压等优点,因而得到了广泛的应用.本文设计了一个高精度、输出可调的带隙基准电压源,并在SMIC0.25μmCMOS工艺条件下对电路进行了模拟和仿真.。

一种无运放低压低功耗CMOS带隙基准电压源的设计
杨帆;邓婉玲;黄君凯
【期刊名称】《固体电子学研究与进展》
【年(卷),期】2011(31)2
【摘要】采用无运放电路结构,通过改进反馈环路和调整电阻的方法,设计了一种低电压低功耗的带隙基准电压源。

相比传统有运放结构,电路芯片面积更小和具有更低的电流损耗,并且大部分电流损耗都用于产生输出电压。

基于CSMC 0.5μm CMOS工艺对所研制带隙基准电压源进行流片,测试结果表明,当电源电压大于0.85 V时,能够产生稳定的输出电压;在1 V电源电压下,-20～100°C温度范围内的温度系数为16.7×10-6/°C;当电源电压在0.86～2 V之间变化时,输出电压的偏差为1.46 mV,电源调整率为1.28 mV/V;1 V电源电压下电流损耗仅为2.4μA。

【总页数】5页(P208-212)
【关键词】带隙基准电压源;运放;低电压;低功耗
【作者】杨帆;邓婉玲;黄君凯
【作者单位】暨南大学信息科学技术学院电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TN432
【相关文献】
1.一种10-ppm/℃低压CMOS带隙电压基准源设计 [J], 朱樟明;杨银堂
2.一种无运放输出可调的带隙基准电压源设计 [J], 杜士才;方芳;李娟
3.一种低功耗无运放的带隙基准电压源设计 [J], 邹勤丽;汤晔
4.一种低功耗CMOS带隙基准电压源设计 [J], 汤知日;周孝斌;杨若婷
5.一种高性能的低压CMOS带隙基准电压源的设计 [J], 安胜彪;侯洁;魏月婷;陈书旺;文环明
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一种基于斩波调制的低压高精度CMOS带隙基准源刘帘曦;杨银堂;朱樟明【期刊名称】《固体电子学研究与进展》【年(卷),期】2005(25)3【摘要】实现了一种适用于SOC的低压高精度带隙基准电压源设计。

利用斩波调制技术有效地减小了带隙基准源中运放的失调电压所引起的误差,从而提高了基准源的精度。

考虑负载电流镜和差分输入对各2%的失配时,该基准源的输出电压波动峰峰值为0.31 mV。

与传统带隙基准源相比,相对精度提高了86倍。

在室温下,斩波频率为100 kH z时,基准源提供0.768 V的输出电压。

当电源电压在0.8 V到1.6 V变化时,该基准源输出电压波动小于0.05 mV;当温度在0°C到80°C变化时,其温度系数小于12 ppm/°C。

该基准源的最大功耗小于7.2μW,采用0.25μm 2P 5M CM O S工艺实现的版图面积为0.3 mm×0.4 mm。

【总页数】6页(P369-374)【关键词】带隙电压基准源;低压;斩波运放;失调;不匹配【作者】刘帘曦;杨银堂;朱樟明【作者单位】西安电子科技大学微电子研究所【正文语种】中文【中图分类】TN402【相关文献】1.一种基于斩波调制的带隙基准电压源 [J], 李龙弟;邝小飞2.斩波调制的1.25V CMOS带隙基准电压源 [J], 黄灿灿3.一种新型高精度低压CMOS带隙基准电压源 [J], 陈迪平;吴旭;黄嵩人;季惠才;王镇道4.一种采用斩波调制技术的高精度带隙基准源 [J], 刘家楠;黄鲁5.一种采用斩波调制的高精度带隙基准源的设计 [J], 杨晓春;于奇;宋文青;董铸祥;郑志威因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。